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Bobina de Tesla Descarga producida por una bobina tesla en el Palacio del Des- cubrimiento en París, Francia. Una bobina de Tesla es un tipo de transformador reso- nante, llamado así en honor a su inventor, Nikola Tesla, quien la patenta en 1891 a la edad de 35 años. Las bobi- nas de Tesla están compuestas por una serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados. En realidad Nikola Tesla experimentó con una gran variedad de bobinas y configu- raciones, así que es difícil describir un modo específico de construcción que satisfaga a aquellos que hablan so- bre bobinas de Tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores varían en configuraciones y montajes. Gene- ralmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de alcances del orden de metros, lo que las hace muy es- pectaculares. 1 Historia 1.1 Primeras Bobinas La revista American Electrician da una descripción de una de las primeras bobinas Tesla, donde a un vaso acumula- dor de cristal de 15 cm por 20 cm se le enrollan entre 60 y 80 vueltas de hilo del mayor porcentaje posible de cobre Nº 18 AWG. Dentro de éste se sitúa una bobina primaria consistente en unas 8 o 10 vueltas de hilo de cobre AWG Nº 6, y el conjunto se sumerge en un vaso que contiene aceite de linaza o aceite mineral. [1] 1.2 Bobinas Tesla disruptivas En la primavera de 1891, Tesla realizó una serie de demostraciones con varias máquinas ante el American Institute of Electrical Engineers del Columbia College. Continuando las investigaciones iniciales sobre voltaje y frecuencia de William Crookes, Tesla diseñó y constru- yó una serie de bobinas que produjeron corrientes de alto voltaje y alta frecuencia. Estas primeras bobinas usaban la acción disruptiva de un explosor (spark-gap) en su fun- cionamiento. Dicho montaje puede ser duplicado por una bobina Ruhmkorff, dos condensadores y una segunda bo- bina disruptiva, especialmente construida. [2] La bobina de Ruhmkorff, alimentada a través de una fuente principal de corriente, se conectada a los condensadores en serie por sus dos extremos. Un explo- sor se coloca en paralelo a la bobina Ruhmkorff antes de los condensadores. Las puntas de descarga eran usual- mente bolas metálicas con diámetros inferiores a los 3 cm, aunque Tesla utilizó diferentes elementos para pro- ducir las descargas. Los condensadores tenían un diseño especial, siendo pequeños con un gran aislamiento. Es- tos condensadores consistían en placas móviles en aceite. Cuanto menor eran las placas, mayor era la frecuencia de estas primeras bobinas. Las placas resultaban también útiles para eliminar la elevada autoinductancia de la bo- bina secundaria, añadiendo capacidad a ésta. También se colocaban placas de mica en el explosor para establecer un chorro de aire a través de él. Esto ayudaba a extinguir el arco eléctrico, haciendo la descarga más abrupta. Una ráfaga de aire se usaba también con este objetivo. [3] Los condensadores se conectan a un circuito primario do- ble (cada bobina en serie con un condensador). Estos son parte de la segunda bobina disruptiva construida espe- cialmente. Cada primario tiene veinte vueltas de cable cubierto por caucho Nº 16 B&S y están enrollados por separado en tubos de caucho con un grosor no inferior a 3 mm. El secundario tiene 300 vueltas de cable magnéti- 1

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Bobina de Tesla

Descarga producida por una bobina tesla en el Palacio del Des-cubrimiento en París, Francia.

Una bobina de Tesla es un tipo de transformador reso-nante, llamado así en honor a su inventor, Nikola Tesla,quien la patenta en 1891 a la edad de 35 años. Las bobi-nas de Tesla están compuestas por una serie de circuitoseléctricos resonantes acoplados. En realidad Nikola Teslaexperimentó con una gran variedad de bobinas y configu-raciones, así que es difícil describir un modo específicode construcción que satisfaga a aquellos que hablan so-bre bobinas de Tesla. Las primeras bobinas y las bobinasposteriores varían en configuraciones y montajes. Gene-ralmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricasde alcances del orden de metros, lo que las hace muy es-pectaculares.

1 Historia

1.1 Primeras Bobinas

La revistaAmerican Electrician da una descripción de unade las primeras bobinas Tesla, donde a un vaso acumula-dor de cristal de 15 cm por 20 cm se le enrollan entre 60 y80 vueltas de hilo del mayor porcentaje posible de cobreNº 18 AWG. Dentro de éste se sitúa una bobina primariaconsistente en unas 8 o 10 vueltas de hilo de cobre AWGNº 6, y el conjunto se sumerge en un vaso que contieneaceite de linaza o aceite mineral.[1]

1.2 Bobinas Tesla disruptivas

En la primavera de 1891, Tesla realizó una serie dedemostraciones con varias máquinas ante el AmericanInstitute of Electrical Engineers del Columbia College.Continuando las investigaciones iniciales sobre voltaje yfrecuencia de William Crookes, Tesla diseñó y constru-yó una serie de bobinas que produjeron corrientes de altovoltaje y alta frecuencia. Estas primeras bobinas usabanla acción disruptiva de un explosor (spark-gap) en su fun-cionamiento. Dicho montaje puede ser duplicado por unabobina Ruhmkorff, dos condensadores y una segunda bo-bina disruptiva, especialmente construida.[2]

La bobina de Ruhmkorff, alimentada a través deuna fuente principal de corriente, se conectada a loscondensadores en serie por sus dos extremos. Un explo-sor se coloca en paralelo a la bobina Ruhmkorff antesde los condensadores. Las puntas de descarga eran usual-mente bolas metálicas con diámetros inferiores a los 3cm, aunque Tesla utilizó diferentes elementos para pro-ducir las descargas. Los condensadores tenían un diseñoespecial, siendo pequeños con un gran aislamiento. Es-tos condensadores consistían en placas móviles en aceite.Cuanto menor eran las placas, mayor era la frecuenciade estas primeras bobinas. Las placas resultaban tambiénútiles para eliminar la elevada autoinductancia de la bo-bina secundaria, añadiendo capacidad a ésta. También secolocaban placas de mica en el explosor para establecerun chorro de aire a través de él. Esto ayudaba a extinguirel arco eléctrico, haciendo la descarga más abrupta. Unaráfaga de aire se usaba también con este objetivo.[3]

Los condensadores se conectan a un circuito primario do-ble (cada bobina en serie con un condensador). Estos sonparte de la segunda bobina disruptiva construida espe-cialmente. Cada primario tiene veinte vueltas de cablecubierto por caucho Nº 16 B&S y están enrollados porseparado en tubos de caucho con un grosor no inferior a3 mm. El secundario tiene 300 vueltas de cable magnéti-

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2 1 HISTORIA

co cubierto de seda Nº 30 B&S, enrollado en un tubo decaucho y en sus extremos encajado en tubos de cristal ocaucho. Los primarios tienen que ser suficientemente lar-gos como para estar holgados al colocar la segunda bobi-na entre ambos. Los primarios deben cubrir alrededor de5 cm del secundario. Debe colocarse una división de cau-cho duro entre las bobinas primarias. Los extremos de lasprimarias que no están conectados con los condensadoresse dirigirán al explosor.[4]

En, System of Electric Lighting[5] (23 de junio de 1891),Tesla describió esta primera bobina disruptiva. Concebi-da con el propósito de convertir y suplir energía eléctricaen una forma adaptada a la producción de ciertos nuevosfenómenos eléctricos, que requerían corrientes de mayo-res frecuencia y potencial. También especificaba un me-canismo descargador y almacenador de energía en la pri-mera parte de un transformador de radiofrecuencia. Éstaes la primera aparición de una alimentación de corrien-te de RF capaz de excitar una antena para emitir potenteradiación electromagnética.Otra de estas primeras bobinas Tesla fue protegida en1897 por patente,[6] Electrical Transformer. Este trans-formador desarrollaba (o convertía) corrientes de alto po-tencial y constaba de bobinas primaria y secundaria (op-cionalmente, uno de los terminales de la secundaria podíaestar conectada eléctricamente con la primaria; similar-mente a las modernas bobinas de encendido). Esta bobinaTesla tenía la secundaria dentro y rodeada por las convo-luciones de la primaria. Esta bobina Tesla constaba debobinas primaria y secundaria enrolladas en forma de es-piral plana. El aparato estaba también conectado a tierracuando la bobina estaba en funcionamiento.

1.3 Bobinas posteriores

Tesla, en la patente System of Transmission of Electri-cal Energy[7] y Apparatus for Transmission of ElectricalEnergy,[8] describió nuevas y útiles combinaciones em-pleadas en bobinas transformadoras. Bobinas transmiso-ras o conductoras preparadas y excitadas para provocarcorrientes u oscilaciones que se propagaran por conduc-ción a través del medio natural de un punto a otro puntoremoto, y bobinas receptoras de las señales transmitidas.Estas bobinas permitían producir corrientes de muy altopotencial. Más tarde conseguiría Method of Signaling[9]y System of Signaling,[10] para bobinas con una elevadacapacitancia transmisiva con un electrodo a Tierra.Algunas de estas bobinas posteriores fueron considera-blemente mayores, y operadas a niveles de potencia tam-bién mucho mayores. Cuando Tesla patentó un disposi-tivo en Apparatus for Transmitting Electrical Energy,[11]llamó al dispositivo un transformador resonante autore-generativo de alto voltaje con núcleo de aire que gene-ra alto voltaje a alta frecuencia. Sin embargo, esta fraseya no se usa. Los dispositivos posteriores fueron en oca-siones alimentados desde transformadores de alto volta-

je, usando bancos de condensadores de cristal de botellainmersos en aceite para reducir las pérdidas por descar-gas de corona, y usaban explosores rotativos para tratarlos niveles de alta potencia. Las bobinas Tesla conseguíanuna gran ganancia en voltaje acoplando dos circuitos LCresonantes, usando transformadores con núcleo de aire.A diferencia de las transformadores convencionales, cu-ya ganancia está limitada a la razón entre los números devueltas en los arrollamientos, la ganancia en voltaje deuna bobina Tesla es proporcional a la raíz cuadrada de larazón de las inductancias secundaria y primaria.Estas bobinas posteriores son los dispositivos que cons-truyen usualmente los aficionados. Son transformadoresresonantes con núcleo de aire que genera muy altos vol-tajes en radio frecuencias. La bobina alcanza una granganancia transfiriendo energía de un circuito resonante(circuito primario) a otro (secundario) durante un núme-ro de ciclos.Aunque las bobinas Tesla modernas están diseñadasusualmente para generar largas chispas, los sistemas ori-ginales de Tesla fueron diseñados para la comunicaciónsin hilos, de tal manera que él usaba superficies con granradio de curvatura para prevenir las descargas de coronay las pérdidas por streamers.La intensidad de la ganancia en voltaje del circuito es pro-porcional a la cantidad de carga desplazada, que es deter-minada por el producto de la capacitancia del circuito,el voltaje (que Tesla llamaba “presión”) y la frecuenciade las corrientes empleadas. Tesla también empleó va-rias versiones de su bobina en experimentos con fluores-cencia, rayos x, potencia sin cables para transmisión deenergía eléctrica, electroterapia, y corrientes telúricas enconjunto con electricidad atmosférica.Las bobinas posteriores constan de un circuito primario,el cual es un circuito LC (inductancia-condensador) enserie compuesto de un condensador de alto voltaje, unspark gap, y una bobina primaria; y un circuito secunda-rio, que es un circuito resonante en serie compuesto porla bobina secundaria y el toroide. En los planos origina-les de Tesla, el circuito LC secundario está compuestode una bobina secundaria cargada que es colocada en se-rie con una gran bobina helicoidal. La bobina helicoidalestaba entonces conectada al toroide. La mayor parte delas bobinas modernas usan sólo una única bobina secun-daria. El toroide constituye una de las terminales de uncondensador, siendo la otra terminal la Tierra. El circui-to LC primario es “ajustado” de tal forma que resonará ala misma frecuencia del circuito secundario. Las bobinasprimaria y secundaria están débilmente acopladas mag-néticamente, creando un transformador con núcleo de ai-re resonante. Sin embargo, a diferencia de un transfor-mador convencional, que puede acoplar el 97%+ de loscampos magnéticos entre los arrollamientos, estos estánacoplados, compartiendo sólo el 10-20% de sus respecti-vos campos magnéticos.La mayoría de los transformadores aislados por aceite ne-

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cesitan potentes aislantes en sus conexiones para prevenirdescargas en el aire. Posteriores versiones de la bobina deTesla distribuyen su campo eléctrico sobre una larga dis-tancia para prevenir elevado stress eléctrico en el primerlugar, permitiendo así operar libremente en aire.Los terminales consisten en una estructura metálica conla forma de un toroide, cubierta con una placa metálicacircular de curvatura suave (formando una superficie con-ductora muy grande). Tesla usó en su aparato más gran-de este tipo de elemento dentro de una cúpula. El ter-minal superior tiene relativa poca capacitancia, cargadoal mayor voltaje que es posible. La superficie exterior delconductor elevado es donde principalmente se acumula lacarga eléctrica. Posee un gran radio de curvatura, o estácompuesto por elementos separados los cuales, respectoa su propio radio de curvatura, están colocados cercanosentre sí de tal forma que la superficie exterior resultantetiene un gran radio.Este diseño permite al terminal soportar muy altos volta-jes sin generar coronas o chispas. Tesla durante su pro-ceso de aplicación de patentes describió variados termi-nales resonadores para la parte superior de sus bobinasposteriores[12] La mayoría de las bobinas Tesla modernasusan toroides simples, generalmente fabricados de metalfundido o de aluminio flexible, para controlar el intensocampo eléctrico cerca de la parte superior de la secunda-ria y lanzar las chispas directamente fuera, lejos de losarrollamientos primario y secundario.Algunos de los trabajos de Tesla involucran un transfor-mador de alta frecuencia, de núcleo de aire, fuertementeacoplado, cuya salida alimenta una bobina resonante, al-gunas veces llamada “bobina extra”, o simplemente una“secundaria superior”. El principio es que la energía seacumula en la bobina superior resonante, y el papel deltransformador secundario es llevado a cabo por la secun-daria “inferior”; Los papeles no están compartidos por unúnico secundario. Sistemas modernos de tres bobinas ge-neralmente o colocan la secundaria superior a cierta dis-tancia del transformador, o lo hacen de un diámetro con-siderablemente menor; no se busca acoplamiento magné-tico con la secundaria superior, porque cada secundariaestá diseñada específicamente para su papel.En detalle, este circuito Tesla consiste en una bobina enrelación inductiva cercana con un primario, y una de lasterminaciones conectada a una placa a tierra, mientrasque la otra está dirigida a través de una bobina de auto-inducción separada (cuya conexión debe ser hecha siem-pre a, o cerca de, el centro geométrico de la bobina, paraasegurar una distribución simétrica de la corriente), y deun cilindro metálico que transporta la corriente al termi-nal. La bobina primaria puede ser excitada por cualquierfuente de corriente de alta frecuencia deseada. El reque-rimiento importante es que los lados primario y secunda-rio deben estar ajustados a la misma frecuencia resonan-te para permitir transferencias eficientes de energía entrelos circuitos resonantes primario y secundario. Original-

mente, un alternador de alta frecuencia o un condensadorde descarga eran usados para excitar la bobina primaria.Bobinas Tesla modernas pueden usar tubos de vacío paraexcitar el primario y generar corriente de alta frecuencia.En el diseño de Tesla, el conductor a la terminal tiene laforma de un cilindro de suave superficie con radio mu-cho mayor que el de las placas metálicas esféricas, y quese ensancha en la parte más baja en un gancho (que estáencajado para evitar pérdidas por corrientes de Foucaulty por seguridad). La bobina secundaria está enrollada enun tambor de material aislante, con sus vueltas muy cer-canas entre sí. Cuando el efecto de los pequeños radiosde curvatura del cable es superado, la bobina secundariainferior se comporta como un conductor de gran radio decurvatura, correspondiendo al del tambor. El final infe-rior de la bobina secundaria superior, si se desea, puedeser extendido hasta el terminal, hasta algún lugar por de-bajo de la vuelta superior de la bobina primaria.

2 Uso y producción

AC mains

High voltagetransformer

Sparkgap

High voltagecapacitor

Torus

Primary Secondary

Esquema típico de una bobina TeslaEste circuito de ejemplo está diseñado para ser alimentado concorrientes alternas. Aquí el spark gap corta la alta frecuencia através del primer transformador. Una inductancia, no mostradaaquí, protege el transformador..

AC mains

High voltagetransformer

Spark gap

HVcapacitor

Torus

Primary Secondary

Configuración alternativa de una bobina TeslaEste también alimentado por corrientes alternas. Sin embargo,aquí el transformador de la alimentación AC debe ser capaz detratar altos voltajes a altas frecuencias.

4 2 USO Y PRODUCCIÓN

2.1 Transmisión

Una bobina Tesla grande de diseño actual puede operarcon niveles de potencia con picos muy altos, hasta mu-chos megavolts (un millón de volts). Debe por tanto serajustada y operada cuidadosamente, no sólo por eficien-cia y economía, sino también por seguridad. Si, debido aun ajuste inapropiado, el punto de máximo voltaje ocurrepor debajo de la terminal, a lo largo de la bobina secunda-ria, una chispa de descarga puede dañar o destruir el cablede la bobina, sus soportes o incluso objetos cercanos.Tesla experimentó con estas, y muchos otras, configura-ciones de circuitos (ver derecha). El arrollamiento pri-mario, el spark gap y el depósito condensador están co-nectados en serie. En cada circuito, el transformador dela alimentación AC carga el depósito condensador has-ta que su voltaje es suficiente para producir la ruptura delspark gap. El gap se dispara, permitiendo al depósito con-densador cargado descargarse en la bobina primaria. Unavez el gap se dispara, el comportamiento eléctrico de ca-da circuito es idéntico. Los experimentos han mostradoque ninguno de los circuitos ofrece ninguna ventaja derendimiento sobre el otro.Sin embargo, en el circuito típico (arriba), el cortocircui-tar el spark gap previene que las oscilaciones de alta fre-cuencia 'vuelvan' al transformador. En el circuito alterno,oscilaciones de alta amplitud y alta frecuencia que apare-cen a lo largo del condensador también son aplicadas a labobina del transformador. Esto puede inducir descargasde corona entre los giros que debiliten y eventualmentedestruyan el aislamiento del transformador. Constructo-res experimentados de bobinas Tesla utilizan casi exclu-sivamente el circuito superior, generalmente añadiendofiltros pasa baja (redes de resistencias y condensadores)entre el transformador y el explosor. Esto es especialmen-te importante cuando se usan transformadores con oscila-ciones de alto voltaje frágiles, como transformadores deluces de Neon (NST en sus siglas en inglés). Independien-temente de la configuración que se use, el transformadorHV debe ser del tipo que auto-limita su corriente secun-daria pormedio de inductancias de fuga interna. Un trans-formador de alto voltaje normal (con baja inductancia defuga) debe utilizar un limitador externo (a veces llamadoballast) para limitar la corriente. Los NST están diseña-dos para tener inductancia de fuga alta, para limitar suscortocircuitos a niveles seguros.

2.2 Seguridad y precauciones

En el ajuste de la bobina la frecuencia de resonancia dela bobina primaria se ajusta al mismo valor de la bobinasecundaria. Es recomendable para comenzar usar oscila-ciones de baja potencia, y a partir de estas incrementarla potencia hasta el momento en el que el aparato estébajo control. Mientras se ajuste, se suele añadir una pe-queña proyección (llamada “breakout bump”) al terminalsuperior para estimular descargas de corona y de chispas

(también llamadas “streamers”) en el aire circundante. Labobina puede entonces ajustarse para conseguir las des-cargas más largas a una cierta potencia dada, correspon-diendo a la coincidencia de frecuencias entre la bobinaprimaria y la secundaria. La “carga” capacitiva de estosstreamers tiende a bajar la frecuencia resonante de unabobina Tesla funcionando a potencia máxima. Por distin-tas razones técnicas, resulta efectivo elegir a los termina-les superiores de la bobina con forma toroidal.Ya que las bobinas Tesla pueden producir corrientes odescargas de muy alta frecuencia y voltaje, son útiles paradiferentes propósitos entre los que se incluyen demostra-ciones prácticas en clases, efectos especiales para teatroy cine, y pruebas de seguridad de diferentes tecnologías.En su funcionamiento más común, se producirán largasdescargas de alto voltaje en todas direcciones alrededordel toroide, que resultan muy espectaculares.

2.3 Descargas aéreas

Al generar las descargas, se produce una transferencia deenergía eléctrica entre la bobina secundaria y el toroide yel aire circundante, transferencia que se produce en for-ma de carga eléctrica, calor, luz y sonido. Las corrienteseléctricas que fluyen a través de estas descargas se debena la rápida oscilación de cargas desde el terminal supe-rior al aire circundante. El proceso es similar a cargar odescargar un condensador. La corriente que surge de au-mentar la carga en un condensador se denomina corrientede desplazamiento. Al producirse estas corrientes de des-plazamiento, se forman pulsos de carga eléctrica que setransfieren rápidamente entre el toroide de alto voltaje ylas regiones de aire cercanas, llamadas regiones de cargaespacial. Estas regiones de carga juegan un papel funda-mental en la aparición y situación de las descargas de lasbobinas Tesla.Cuando el explosor se dispara, el condensador cargado sedescarga en el primer arrollamiento, lo que hace que elcircuito primario empiece a oscilar. La corriente oscilan-te crea un campo magnético que se acopla con el segundoarrollamiento, transfiriendo energía a la parte secundariadel transformador y produciendo que este oscile con lacapacitancia toroidal. La transferencia de energía ocurredurante varios ciclos, y la mayor parte de la energía queoriginalmente se encontraba en la parte primaria, pasa ala secundaria. Cuanto mayor es el acoplamiento magnéti-co entre los arrollamientos, menor será el tiempo reque-rido para completar la transferencia de energía. Según laenergía crece en el circuito oscilante secundario, la am-plitud del voltaje RF del toroide crece rápidamente, y enel aire circundante al toroide se produce una ruptura deldieléctrico, formando una descarga de corona.Según se sigue incrementando la energía (y el voltaje ex-terior) de la segunda bobina, se producen pulsos mayoresde corriente de desplazamiento que ionizan y calientan elaire. Esto forma una “raíz” de plasma caliente muy con-

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ductora, llamada chispa directora que se proyecta haciael exterior del toroide. El plasma en esta “conductora”está considerablemente más caliente que una descarga decorona, y es considerablemente más conductora. De he-cho, tiene propiedades similares a un arco eléctrico. Laconductora se bifurca en miles de descargas mucho másfinas, similares a cabellos, llamadas streamers.Estos streamers son como una “niebla” azulada al final delas conductoras más luminosas, y son estos los que trans-fieren la carga entre el toroide y las regiones espaciales decarga circundantes. Las corrientes de desplazamiento deincontables streamers alimentan a la conductora, ayudan-do a mantenerla caliente y eléctricamente conductora.En una bobina Tesla con explosor, el proceso de trans-ferencia de energía entre los circuitos primarios y secun-darios ocurre repetidamente a unas tasas típicas de trans-ferencia de 50/500 veces por segundo, y los canales con-ductores previamente formados no tienen oportunidad deenfriarse totalmente entre pulsos. De esta forma, en pul-sos sucesivos, las nuevas descargas pueden construirse enlos rastros calientes dejados por sus predecesoras. Estoproduce un crecimiento consecutivo de las conductorasde un pulso al siguiente, alargando la descarga en cadapulso sucesivo.La repetición de los pulsos produce que las descargascrezcan hasta que la energía media que está disponibleen la bobina Tesla durante cada pulso se equilibre con laenergía media perdida en las descargas (mayormente porcalor). En este punto se alcanza el equilibrio dinámico, ylas descargas alcanzan su máxima longitud para esa po-tencia exterior de la bobina. Esta única combinación deun alto voltaje creciente de radiofrecuencia y una repeti-ción de pulsos parece ajustarse de forma ideal para creardescargas largas y bifurcadas que son considerablemen-te mayores que las que se podrían esperar simplementeconsiderando el voltaje exterior. Más de 100 años des-pués del uso de las primeras bobinas Tesla, hay muchosaspectos de las descargas y de los procesos de transfe-rencia de energía que todavía no se comprenden en sutotalidad.

3 El mito del efecto pelicular o piel(skin effect)

Los peligros de las corrientes de alta frecuencia se perci-ben a veces comomenores que los producidos a bajas fre-cuencias. Esto se suele interpretar, erróneamente, comodebido al efecto pelicular, un efecto que tiende a inhibirla corriente alterna que fluye dentro de un medio con-ductor. Aunque el efecto películar es aplicable dentro deconductores eléctricos (por ejemplo metales), la “profun-didad de penetración” de la carne humana a las frecuen-cias típicas de una bobina Tesla es del orden de los 100cm o más. Esto significa que corrientes de alta frecuenciaseguirán fluyendo preferentemente a través de partes me-

jor conductoras del cuerpo como el sistema circulatorio yel nervioso. En realidad, el sistema nervioso de un ser hu-mano no siente directamente el flujo de corrientes eléctri-cas potencialmente peligrosas por encima de 15/20 kHz;para que los nervios sean activados, un número significa-tivo de iones deben cruzar su membrana antes de que lacorriente (y por lo tanto el voltaje) se revierta. Debido aque el cuerpo no provee una señal de shock, los inexper-tos pueden tocar los streamers exteriores de una pequeñabobina Tesla sin sentir dolorosos shocks. Sin embargo,hay pruebas entre experimentadores de bobinas Tesla dehaber sufrido daño temporal en los tejidos, el cual puedeser observado como dolor de músculos, articulaciones uhormigueo durante horas e incluso días después. Se creeque esto puede deberse a los efectos dañinos del flujo decorrientes internas, y es especialmente común con bobi-nas Tesla de onda continua, de estado sólido o de vacío.Grandes bobinas Tesla y amplificadores pueden produ-cir niveles peligrosos de corriente de alta frecuencia, ytambién altos voltajes (250.000/500.000 volts o más).Debido a sus altos voltajes se pueden producir descar-gas potencialmente letales desde los terminales superio-res. Doblando el potencial exterior se cuadruplica la ener-gía electrostática almacenada en un terminal de cierta ca-pacitancia dada. Si un experimentador se sitúa acciden-talmente en el camino de una descarga de alto voltajea tierra, el shock eléctrico puede causar espasmos invo-luntarios y puede inducir fibrilación ventricular y otrosproblemas que puedan matarnos. Incluso bobinas de ba-ja potencia de vacío o de estado sólido pueden producircorriente de radio frecuencia que son capaces de causardaños temporales en tejidos internos, nervios o articula-ciones a través de calentamiento Joule. Además un arcoeléctrico puede carbonizar piel, produciendo dolorosas ypeligrosas quemaduras que pueden alcanzar el hueso, yque pueden durar meses hasta su curación. Debido a es-tos riesgos, los experimentadores con conocimientos evi-tan el contacto con los streamers de todos excepto los sis-temas más pequeños. Los profesionales suelen usar otrosmedios de protección como una jaula de Faraday, o trajesde cota de malla para evitar que las corrientes penetren enel cuerpo. Una amenaza que no se suele tener en cuenta esque un arco de alta frecuencia puede golpear el primario,pudiendo producirse también descargas mortales.

4 Casos y dispositivos

Los laboratorios Tesla de Colorado Springs poseían unade las bobinas Tesla más grande jamás construida, co-nocida como el “transmisor amplificador” (“MagnifyingTransmitter”). Este es algo diferente de una bobina Teslaclásica de dos bobinas. Un amplificador usa un sistemade dos bobinas para excitar la base de una tercera bobi-na (resonador) que está situada a cierta distancia del pri-mero. Los principios operativos de ambos sistemas sonsimilares.

6 6 REFERENCIAS

La bobina Tesla más grande jamás construida fue hechapor Greg Leyh. Es una unidad de 130.000 vatios, partede una escultura de 12 m de alto. El propietario es AlanGibbs y actualmente reside en un parque escultural priva-do en Kakanui Point cerca de Auckland (Nueva Zelanda).La bobina Tesla es un predecesor primitivo (junto a labobina de inducción) de un dispositivo más moderno lla-mado “transformador flyback”, que provee del voltaje ne-cesario para alimentar los tubos de rayos catódicos usa-dos en algunas televisiones y monitores de ordenador. Labobina de descarga disruptiva se mantiene como uso co-mún como “bobina de ignición” en el sistema de igniciónde un motor de combustión interna. Sin embargo, estosdos dispositivos no utilizan la resonancia para acumularenergía, característica distintiva de una bobina Tesla. Unaversión moderna de baja potencia de la bobina se usa pa-ra alimentar la iluminación de esculturas y dispositivossimilares.

5 Popularidad

Las bobinas Tesla son dispositivos, muy populares entreciertos ingenieros eléctricos y entusiastas de la electróni-ca. A alguien que construye una bobina de Tesla comohobby se le llama “bobinador Tesla”. Hay incluso con-venciones donde la gente acude con sus bobinas caserasy otros dispositivos de interés. Las bobinas Tesla de bajaenergía se usan también como fuentes de alto voltaje pa-ra la fotografía Kirlian. También se usan como elementoseducacionales. En la actualidad lo que comenzó como unhobby, Greg Leyh fabricó la mayor bobina Tesla jamásconstruida. Por el momento, ya que la bobina de ManuelMontiel aun no fue terminada, pues la inauguración se haprevisto en 2015, en la convención Tesla en Madrid (Es-paña).

5.1 En la ficción• En el juego “Clash of Clans” aparece con el nombrede “Tesla Oculto”

• Las bobinas Tesla aparecen como armas en muchosjuegos de ordenador, generalmente disparando pul-sos de electricidad a los enemigos. También apare-cen otras armas con la palabra Tesla en sus nombres.Ejemplos de estos juegos son: Blood, Command &Conquer: Red Alert,Destroy All Humans!, Arcanum:Of Steamworks and Magick Obscura, Return toCastle Wolfenstein,Wolfenstein (videojuego)(versióndel 2009),Tremulous (un mod de Quake3), Worldof Warcraft, Bioshock Infinite Dystopia (un modde Half-Life 2), Ratchet and Clank, BloodRayne 2,Crimson Skies, Blazing Angels 2 SecretMissions FromWW2, Kingdom Rush y Fallout 3(dlc broken steel).

• En el juego “Sims: Bustin' Out”, para la Gamecubede Nintendo, la GBA y la PS2, es posible comprar

una bobina Tesla. Cuando los Sims la usan, les daexperiencia mecánica.

• En la película de Jim Jarmusch Coffee and Cigarettes(2003), una de las secciones en las que está divididala película se titula “Jack shows Meg his Tesla coil”.En ella actúan Jack yMegWhite, músicos del grupo“The White Stripes”. En la escena, los dos aparecentomando un café, y Jack le explica a Meg el traba-jo de Tesla, y le muestra una bobina Tesla que haconstruido.

• En la película “El truco final: El prestigio” apareceuna clara alusión a Nikola Tesla así como a la bobinaque lleva su nombre.

• En el Juego Assassins Creed 2 se menciona queNikola Tesla habría creado La Bobina Tesla gra-cias al conocimiento y energía que le brindaba unFragmento del Edén. Finalmente Nikola Tesla utili-zó su invención para destruir dicho fragmento cuan-do este le fue arrebatado y llevado a Tunguska, pro-vocando el Evento de Tunguska. Así como en el jue-goMonsters deluxe de Pixel Junk ( un tower defence) en el cual aparece una torre de corto alcance llama-da Torre tesla la cual ataca con descargas eléctricas alas oleadas de enemigos. En el juego Tomb Raider:Legend se desarrolla toda una fase en un laboratoriosoviético especializado en la investigación de Tes-la. En dicha fase se pueden usar cañones que usanla bobina de Tesla, o es necesario esquivar chispasprovenientes de bobinas de Tesla.

• En la película El Aprendiz del Brujo de Disney, Da-vid (Jay Baruchel) usa la bobina para aumentar supoder mágico al final del largometraje.

• En el juego Infamous 2 se le atribuye misil Teslaa un misil cargado de electricidad que reactiva ge-neradores eléctricos a distancia y daña a enemigostocados por el.

• En el juego Dead Island hay una modificación lla-mada Tesla, es un gran mazo que puede dar un grangolpe eléctrico a los adversarios.

• En el juego Six Guns aparece un rifle Tesla que dis-para bolas de electricidad.

6 Referencias[1] Norrie, pág. 34-35

[2] Norrie, pag. 228

[3] Norrie, pag. 230-231

[4] Norrie, pag. 35-36

[5] US patent 0454622

7

[6] US patent 0593138

[7] US patent 0645576

[8] US patent 0649621

[9] US patent 0723188

[10] US patent 0725605

[11] US patent 1119732

[12] "Selected Patent Wrappers from the National Archives",por John Ratzlaff (1981; ISBN 0-9603536-2-3). Ademásde terminal con forma de toro, solicitó como patentes ter-minales semi-esféricos y oblongados. Un total de cincoterminales diferentes fueron solicitados, pero cuatro fue-ron rechazados. Los terminales podían ser usados paraproducir, según Tesla, ondas longitudinales y, secundaria-mente, ondas transversales “Hertzianas”

7 Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga contenido multi-media sobre Bobina de TeslaCommons.

• Un hombre se conecta a una bobina de Tesla paratocar el tema de Stars Wars.

8 8 TEXT AND IMAGE SOURCES, CONTRIBUTORS, AND LICENSES

8 Text and image sources, contributors, and licenses

8.1 Text• Bobina de Tesla Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Bobina%20de%20Tesla?oldid=80189953 Colaboradores: Benceno, Veltys, Yrbot,BOT-Superzerocool, Archiduque pablo, Gaijin, Myrabella, Sargentgarcia89, Er Komandante, Jarke, Tamorlan, BOTpolicia, Gizmo II,CEM-bot, Rastrojo, Rosarinagazo, Hernancasp, Tortillovsky, JAnDbot, Segedano, TXiKiBoT, VolkovBot, Urdangaray, Matdrodes, Fer-nando Estel, Lucien leGrey, Muro Bot, Cronopioenciclopedico, BotMultichill, Loveless, BOTarate, Pascow, Greek, Tirithel, Locos epraix,Nicop, Leonpolanco, Botito777, Furti, Walter closser, Darkicebot, Açipni-Lovrij, PePeEfe, UA31, AVBOT, Louperibot, Diegusjaimes,Saloca, Luckas-bot, Abrahaman, Boto a Boto, FariBOT, Mcapdevila, SuperBraulio13, Frankjh, Ortisa, Xqbot, Jkbw, Botarel, RedBot,PatruBOT, Dinamik-bot, Foundling, Alexronda, EmausBot, ZéroBot, Tecnival, Sergio Andres Segovia, Elías, ChuispastonBot, Wikitan-virBot, Antonorsi, KLBot2, Wintermann, Nicoprinzio, Acratta, Harpagornis, Elvisor, M8montiel, Tsunderebot, KlysmarG, Sadire, Gabcarry Anónimos: 116

8.2 Images• Archivo:Bobine_Tesla_Palais_decouverte.jpg Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7d/Bobine_Tesla_Palais_decouverte.jpg Licencia: CC BY-SA 4.0 Colaboradores: Trabajo propio Artista original:Myrabella

• Archivo:Commons-logo.svg Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Commons-logo.svg Licencia: Public domainColaboradores: This version created by Pumbaa, using a proper partial circle and SVG geometry features. (Former versions used to be slightlywarped.) Artista original: SVG version was created by User:Grunt and cleaned up by 3247, based on the earlier PNG version, created byReidab.

• Archivo:Spark_from_4KVA_Tesla_Coil.JPG Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Spark_from_4KVA_Tesla_Coil.JPG Licencia: CC-BY-SA-3.0 Colaboradores: Arne Groh Artista original: Arne Groh

• Archivo:Tesla_coil_3.svg Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Tesla_coil_3.svg Licencia: CC BY-SA 3.0 Co-laboradores: Este esquema eléctrico SVG fue creado con el electrical symbols library.svg Artista original: Omegatron0

• Archivo:Tesla_coil_4.svg Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/Tesla_coil_4.svg Licencia: CC BY-SA 3.0 Co-laboradores: Este esquema eléctrico SVG fue creado con el electrical symbols library.svg Artista original: Omegatron0

8.3 Content license• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0